什么是缓存降级？

八股文_Redis面试题 1 223

参考回答

缓存降级是一种处理缓存失效或无法访问时的应急策略。当缓存不可用或缓存中的数据失效时，系统会自动回退到其他备用方案（如直接访问数据库、使用默认数据、返回静态页面等），以确保系统能够继续提供服务并保持较好的用户体验。

详细讲解与拓展

缓存降级的目的：
- 保证系统可用性：缓存是用来提升性能的，但如果缓存不可用或者缓存数据失效，系统仍然需要确保能够继续提供服务。缓存降级策略帮助系统在缓存不可用的情况下，保证正常运行。
- 避免系统崩溃：如果没有缓存降级，当缓存失效时，可能会导致大量的请求直接访问数据库，给数据库带来巨大的压力，最终可能导致系统崩溃。通过缓存降级，可以将数据库的负载减少到最低，避免系统崩溃。
缓存降级的实现方式：
- 直接回退到数据库：当缓存无法获取数据时，系统会直接从数据库中获取数据并返回给用户。这种方式能够保证系统的正常运行，但可能会引起数据库的高负载。
  - 实现方式：在查询数据时，首先检查缓存。如果缓存存在，则从缓存中获取数据；如果缓存失效或不可用，则直接从数据库中获取数据，并且可以在此时更新缓存（写缓存策略）。

使用默认数据：在缓存失效或不可用的情况下，系统可以返回一些默认数据或者静态数据，保证系统能够继续响应请求。
- 实现方式：系统可以预设一些常见的默认数据（如默认商品列表、默认文章等），当缓存无法提供时，返回这些默认数据，确保服务不中断。
降级服务或功能：对于一些非关键的功能或数据，可以通过降级处理来减少对系统的压力。比如，在某些功能的高并发请求下，临时关闭或限制某些功能的使用，降低系统负载。
- 实现方式：当缓存不可用时，应用程序可以选择关闭部分业务功能，或者启用一些简单的操作来避免高并发对系统资源的过度占用。
使用本地缓存：在分布式系统中，某些数据可以在客户端（如浏览器端、应用端）做本地缓存。当访问缓存失败时，可以优先查询本地缓存。
- 实现方式：客户端应用可以在本地存储一些非实时的缓存数据，在缓存系统无法访问时，首先查询本地缓存，从而减少对服务器的依赖。

缓存降级的场景：
- 缓存系统不可用：例如，缓存服务器宕机、网络连接中断等导致缓存系统无法访问。此时，应用会回退到其他备用数据源（如数据库）。
- 缓存失效：缓存中的数据过期或者由于某种原因失效，导致请求的缓存数据不可用。此时可以通过降级策略恢复服务。
- 高并发请求：当系统面对高并发请求时，缓存可能由于负载过高导致无法及时提供数据。此时可以通过降级策略，逐步减轻缓存负担。
缓存降级的优缺点：
- 优点：
  - 提高系统可用性：缓存降级能够有效避免系统因为缓存失效而完全无法响应的情况，保证系统的稳定运行。
  - 减少数据库负载：通过一些降级策略，可以避免大量的缓存未命中的请求直接访问数据库，减轻数据库负担。

缺点：
- 性能下降：直接从数据库获取数据会增加延迟，因为数据库的响应时间通常要比缓存慢得多。
- 不一致性：如果降级方案返回的是默认数据或静态数据，可能导致数据不一致，影响用户体验。

如何实现缓存降级：
- 自动降级机制：在应用中实现自动检测缓存是否可用，如果缓存失败或缓存数据不存在，自动回退到数据库或默认数据。
- 定制降级策略：针对不同的业务场景定制不同的降级策略。例如，某些高频访问的热点数据可以采用默认数据返回，而对于重要业务数据则通过数据库回退。
例子：
- 在一个电商网站中，商品详情页的缓存可能会失效。如果缓存无法访问，可以通过回退到数据库获取商品数据，或者返回一个静态的默认商品页面，确保用户能够继续访问。
- 在一个新闻网站中，首页的推荐文章缓存失效时，可以显示一些默认的推荐文章，避免因缓存失效导致用户无法获取推荐内容。

总结

缓存降级是应对缓存不可用或失效时的一种策略，能够确保系统在缓存问题发生时仍然能够提供服务。它通过回退到数据库、使用默认数据、降级服务等方式来保证系统的高可用性和稳定性。合理设计缓存降级策略，可以有效避免系统因缓存失效而崩溃，同时尽量减少性能损失，确保用户体验。

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